数字化转型背景下智能制造产教融合实训基地建设研究
王建强 豆守辉 程浠倡
山东工程职业技术大学 智能制造学院 山东 济南 250200
一、研究背景
在全球新一轮科技革命与产业变革加速演进的背景下,产业升级已成为我国经济高质量发展的核心战略任务。面对传统制造业成本优势减弱、国际竞争加剧与“双碳”目标约束等多重挑战,推动制造业向高端化、智能化、绿色化转型,是突破发展瓶颈、重塑国际竞争力的必然选择。然而,产业升级进程面临严峻的人才结构性失衡问题:一方面,智能制造催生了工业互联网、数字孪生、人工智能运维等新兴领域,对人才的技术复合性、创新能力和实践素养提出全新要求;另一方面,现有职业教育体系仍存在专业设置滞后、实训资源与企业真实场景脱节、师资技术更新缓慢等短板,导致人才培养规模与质量难以匹配产业升级需求。
在此背景下,深化产教融合、建设基于真实产业场景的智能制造实训基地,成为打通人才供给与产业需求的核心枢纽。实训基地通过集成企业先进技术、真实生产项目和行业标准,能够动态响应产业升级的技术迭代需求,为培养支撑制造业转型的“现场工程师”和“数字工匠”提供实践载体。因此,探索实训基地的科学建设路径,对破解产业升级的人才困局、加速智能制造技术落地具有战略性和紧迫性意义。
二、建设思路
(一)智能制造产教融合实训基地“五中心”建设,搭建职业教育产教融合的制度框架
立足于职业教育的体系,建立工业机器人实训中心、技术创新应用中心、智能制造工业应用中心、智能制造设备安装与调试实训中心、工业机器人离线编程仿真中心五个实训中心,从各个层面搭建职业教育产教融合的制度框架。一是实现不同主体制定的产教融合制度协同。如企业新型学徒制与现场工程师,是同一制度框架下的两种模式,共同推进、互为补充、相互借鉴。二是实现学生各种能力之间的统筹发展,将职业技能等级标准与现场工程师职业能力分析表比照,从而将现场工程师岗位能力课程与职业技能证书的培训课程融合。
(二)智能制造产教融合实训基地“四团队”组建,形成“产学研训赛创”六位一体协同育人机制
在产教融合背景下,组建校内和校外“教练型”技能名师领衔的智能制造技术优秀教学团队,以教授、博士、企业工程师为核心的技术研发团队,以双师型教师、企业工程师以及优秀学生为核心的技术服务团队和以企业工程师、创新创业型学生为核心的创客教育团队,以真实的产品和工程实践问题构建智能制造产教融合实训基地,培养符合企业需要的创新型高端技能人才,职业技能比赛以比赛为契机,探索企业所需要的必备技能,并以此作为参赛的切入点,校企共同指导学生,引导教师研究及学生创业,形成“产学研训赛创”六位一体的协同育人机制。
(三)结合企业实际生产的工艺、标准、规范、项目等,重新建构课程设置和实践培训体系
坚持产教融合的方向,提高教学质量,在教育系统中获得生存和发展的空间。考虑国家、行业发展的切实需求,改进与企业的合作方式,结合企业实际生产的工艺、标准、规范、项目等,重新建构课程设置和实践培训体系等,将成果导向教育理念融入职业教育过程中,培养适合产业需求的复合型高端技能人才。
三、实施路径
(一)以工业网络为基础、数据流为支撑、智能化为核心构建“五中心”智能制造实训基地
智能制造实训基地主要由感知层、网络层、执行层与应用层四部分构成,整体布局分为工业机器人实训中心、技术创新应用中心、智能制造工业应用中心、智能制造设备安装与调试实训中心、工业机器人离线编程仿真中心五个实训中心。感知层主要应用感知技术,利用传感器及视觉识别技术收集生产数据;网络层则应用工业互联网技术,组件通信网络,上传和分析数据;执行层主要由机器人、智能机床、自动化设备组成,完成生产的自动化;应用层主要搭建自动化生产线,为定制生产提供解决方案。
(二)以产教对接、学研结合、训赛融通、研创协同为基础构建“四团队”智能制造实训基地
以智能制造产教融合实训基地为依托,组建四支团队,分别为校内和校外“教练型”技能名师领衔的智能制造技术优秀教学团队,以教授、博士、企业工程师为核心的技术研发团队,以双师型教师、企业工程师以及优秀学生为核心的技术服务团队,以企业工程师、创新创业型学生为核心的创客教育团队,真正构建“学校与企业双主体育人、专家与名师双导师教学、研发与教学双岗位互融、实训与生产双项目训练、课程与职业双标准互通、研发与创业双方向协同”的“产学研训赛创”六位一体人才培养新模式。
(三)以校企合作、岗位对接、训育结合、共建共享为基础,重构课程设置和实践培训体系
基于企业的生产环境和生产设备,吸收新理念、新技术、新工艺、新规范、新标准,建设与实际职业情境对接的智能制造实训环境。紧密对接岗位需求、产业需求,汇聚智能制造专业群与智能生产产业链、实训课程内容与职业标准、实训教学过程与生产过程对接要素,适应教育信息化、教学资源数字化发展。
将工艺仿真、装配仿真、智能制造、生产管理等环节的知识和技能有机融合,充分实现了工业互联网技术、自动化技术、工业网络技术等先进技术在教学中的应用,使实训教学过程更加直观、生动。兼顾智能制造专业群实训课程设计的专业性和兼容性,合理确定实训教学内容,并制定相应实训课程标准。
四、结语
通过文献研究对智能制造实训基地的国内外研究现状进行分析以及通过对学校和企业进行实地调研,确定智能制造实训基地建设中存在的问题,从合作共赢的视角,深入分析校企合作、协同育人的目标,用合作博弈的方法构建产教融合机制模型。然后,以“数据驱动、智能制造”的模式,从感知层、网络层、执行层与应用层四个结构中层层递进,结合创新教学模式,建立“五中心、四团队”智能制造实训基地,从而使开发的实训资源应用到生产、研发、培训、实训、教学、竞赛等过程。其次模拟企业智能制造模式是如何实现的,与企业共同制定实训项目和实训课程标准。最后,以智能制造工程技术职业本科专业的学生为研究对象,将智能制造实训教学基地用于实训教学,进行反馈优化,验证“五中心、四团队”智能制造实训基地是否符合教学要求、行业标准及企业标准等。
参考文献
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